一束激光從地面射向太空，與飛翔的衛(wèi)星精準(zhǔn)“牽手”，搭建起一條聯(lián)通天地的信息高速公路。近日，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院利用自主研制的500毫米口徑激光通信地面系統(tǒng)，與吉林一號(hào)MF02A04星開展星地激光通信實(shí)驗(yàn)，通信速率達(dá)到10吉比特每秒，獲取的衛(wèi)星載荷數(shù)據(jù)質(zhì)量良好。這標(biāo)志著我國(guó)成功實(shí)現(xiàn)星地激光高速通信的工程應(yīng)用，星地通信速率邁入10Gbps時(shí)代。

　　當(dāng)前星地通信主要采用微波技術(shù)，但微波頻段資源有限。常用的X頻段僅有375兆赫茲，近年開始應(yīng)用的Ka頻段也只有1.5吉赫茲，難以滿足星地海量數(shù)據(jù)傳輸需求，而激光頻譜資源極其豐富，帶寬可達(dá)數(shù)百吉赫茲。

　　“如果說(shuō)X頻段是單車道，Ka頻段就相當(dāng)于四車道，激光則能容納成百甚至上千條車道。利用激光通信，每秒可傳輸1部高清電影，速率比現(xiàn)有的微波通信高1至2個(gè)量級(jí)，最高可達(dá)近千倍。”空天院激光地面系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人、高級(jí)工程師李亞林介紹。同時(shí)，由于激光發(fā)散角很小，能量高度集中，地面系統(tǒng)接收到的功率密度高，衛(wèi)星就能“輕裝上陣”，以遠(yuǎn)小于微波通信載荷的體積、重量和功耗，實(shí)現(xiàn)超高速率通信。激光還擁有更強(qiáng)的抗電磁干擾能力，用它作為數(shù)據(jù)載體，能顯著提高星地通信安全性。

　　本次實(shí)驗(yàn)成功實(shí)現(xiàn)了激光信號(hào)雙向捕獲、穩(wěn)定建鏈，通信數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)解析、誤碼重傳、斷點(diǎn)續(xù)傳，實(shí)現(xiàn)了非穩(wěn)態(tài)信道下的星地激光高速、高可靠通信。